太子出現後，南明政權面臨的第一個問題也是“辨認真僞”。弘光帝朱由淞接到報告，馬上派曾在紫禁城當過差的太監李繼周去迎接朱慈烺。李繼周覺得朱慈烺很眼熟，氣度不凡，立刻跪下叩頭：“奴才給小爺叩頭。”朱慈烺問他：“我雖認得你，但忘了姓名。”李繼周忙報上姓名和來意，要迎接朱慈烺去南京。朱慈烺再問：“迎我進京，讓皇帝與我做否？”李繼周實話實說：“此事哪是我等奴才所能知曉的！”
1645年3月1日，李繼周護送朱慈烺到達南京。南明朝廷將朱慈烺交到錦衣衛馮可宗處看管。那一晚，弘光帝徹夜不眠。這個太子出現的真不是時候啊！朱由淞剛剛做上龍椅，比他更有資格坐龍椅的人突然出現了，動搖了朱由淞稱帝的理由。弘光帝朱由淞在內心下決心說：“這個太子必須是假的！”
3月2日，弘光帝面諭羣臣說：“有一稚子自稱是先帝太子。如果真的是先帝之子，那麼也是朕之子，定當撫養優恤，不能讓他受委屈了。”弘光帝一開始就給整個“太子案”定了基調。首先，這個朱慈烺“自稱”是太子，真假莫辨——弘光帝千方百計要讓這個太子成爲假太子；其次，即使這個朱慈烺是真太子，那也不能當皇帝。南明朝廷會好好養着他。羣臣見此，也不好多說話。弘光帝就派了南下的兩個太監先去辨別真僞。兩個太監一見朱慈烺，立即上去抱住痛哭。他們看到朱慈烺衣服單薄，還脫下自己的衣服給他披上。弘光帝知道後，當即下令將這兩個太監打死，同時賜李繼周“自盡”。
南京老百姓知道太子出現後，也普遍認爲是真太子，紛紛要求太子登基稱帝。
弘光朝的大臣們見此，怕更換皇帝對自己不利，刻意拖延審理過程，也開始了漫長的真僞辨認過程。南明官員們紛紛前往探視朱慈烺，或者遞送名帖。但對於太子的真僞，大家都莫衷一是。一次，原總督京營太監盧九德去探望朱慈烺。他在一旁註視良久，也不下跪。朱慈烺喝斥道：“盧九德，你這奴才爲什麼不叩頭？”盧九德被嚇着了，雙腿一軟，不覺跪在地上叩頭謝罪：“奴才無禮！”朱慈烺端詳盧九德，說：“幾日不見，你就胖了這麼多，可見在南京很受用啊。”盧九德很慚愧，匆忙告辭。出來後，別人問他朱慈烺是否是真太子。盧九德模棱兩可地說：“我在北京的時候，不是服侍太子的太監。這個人看上去有點像太子，但我不能確定。”
弘光帝怕夜長夢多，下令將朱慈烺移到宮中嚴加看管。他再召集元勳顯貴和大學士馬士英等人商量如何了結此事。馬士英是明末著名的大奸臣，迎合弘光帝的意思，當即認爲朱慈烺是假太子，還提出了三個疑點：一，太子逃離北京後爲什麼不來陪都南京，反而在杭州蘇州一帶遊蕩；二，聽聞太子嚴肅凝重，不善言語，但此人善於機辯；三，北京的滿清朝廷也正在審理“太子案”，還不知道真僞。綜上所述，馬士英極力主張南京的朱慈烺是假的。他還進一步建議弘光帝詢問朱慈烺永、定二王的生辰及宮中制度，同時找出曾教過太子的方拱乾、李景濂、劉正宗等人前去“會審”。
最後的審問開始後，朱慈烺對着紫禁城地圖，一一指出了各宮由何人居住。一個官員突然問：“公主現在在哪裡？”朱慈烺回答：“不知道，想必死了吧。”方拱乾、李景濂、劉正宗出現後，朱慈烺只認識方拱乾。方拱乾就問他當年講課的場所，授課的內容。結果朱慈烺都答錯了。又有官員問朱慈烺嘉定伯（周奎）的姓名，朱慈烺拒絕回答。最後，一旁的大學士王鐸堅持認爲眼前的朱慈烺是假冒的，得到了衆人的附和。
既然判定南京的朱慈烺是假冒的，那麼他究竟是什麼人呢？
在場的通政司楊維垣指認眼前的朱慈烺是已故駙馬都尉王昺的侄孫王之明。於是有官員問朱慈烺是否就是王之明，朱慈烺回答：“我是明之王，不是王之明。”
官員又問：“王之明，你來南京幹什麼？”
朱慈烺回答：“是李繼周拿着皇伯的御札召我來南京的，我又沒有說自己是太子。你們不認也就罷了，何必讓我改姓名呢？”
幾個回合下來，朱慈烺反駁得審問的官員啞口無言。大學士王鐸乾脆下結論說：“這分明是個假太子，不必再審。”於是衆人以奸人假冒太子結案。朝廷隨即佈告天下，“以正視聽”。
如此草率的結案，引起各地官員和百姓一片譁然。南明王朝本來根基就不穩，地方藩鎮將領手握重兵，對朝廷虎視眈眈。在太子案審理過程中，江北四鎮中的黃得功、劉良佐及武漢左良玉、揚州史可法等人紛紛上書詢問案子。現在太子被判定爲假太子，早想幹掉馬士英的左良玉乾脆稱奉太子密詔率部救難，進攻南京，要殺馬士英。南明朝廷亂成了一團。清軍大舉南下，五月十日弘光帝出逃。十一日，南京百姓數百人砸開監獄，救出朱慈烺，給他披上演戲用的龍袍，認他做皇帝。這個朱慈烺還真的進入皇宮做起了皇帝，接受臣民的朝賀，還向南京內外發號施令，很像那麼回事。
可惜朱慈烺只在亂哄哄中做了五天皇帝，就被攻入南京的清軍抓住了。不久，逃亡的朱由淞也被抓住，押回南京與朱慈烺“團聚”。
清朝的豫親王多鐸設宴招待朱慈烺和朱由淞。席間，多鐸嘲笑朱由淞不遵崇禎遺詔，擅自稱帝，還指着朱慈烺煞有介事地說：“太子逃難南下，你不僅不讓位，爲什麼還要設法謀害。”一旁的朱慈烺也發問：“皇伯手札召我來，反不認，又改姓名，極刑加我，豈奸臣所爲，皇伯或不知？”朱由淞汗流浹背，一言不發。旁邊的南明大臣忙說：“這都是奸臣馬士英的主意。”朱由淞也慌忙點頭，說：“是，是，是。”多鐸對抓住的這個朱慈烺表現得很親密，還送回北京。可朱慈烺一到北京，就和朱由淞一起被處死了。
南明朝廷的太子案到此結束。
三
這一南一北兩個“太子案”都以認定當事人爲“假太子”結案。但是兩個案子都沒有嚴密的審理過程和讓局外人信得過的證據，匆忙結案，留下了許多疑問。
有關朱慈烺下落還有第三種說法，傳說朱慈烺明亡後在粵東嘉應州（今廣東梅縣）陰那山靈光寺出家爲僧。廣東嘉應州是東宮侍讀李士淳的家鄉。北京淪陷後，朱慈烺成爲農民軍俘虜，李士淳一直陪伴在朱慈烺身邊。農民軍西撤途中，朱慈烺和李士淳逃了出來。他們經歷了無數危險，歷盡艱辛，最後逃回了李土淳老家嘉應州的陰那山。在嘉應州，朱慈烺看明朝復辟無望，就削髮爲僧，度過了餘生。
長期以來梅縣地區流傳朱慈烺歸隱嘉應州的傳說。據說明亡以後，陰那山的靈光寺中出現了一個不同尋常的和尚。靈明光寺長期供奉着這個和尚的神位，神位上寫的名字是“太子菩薩”。每當新谷登場，該寺住持便僱人挑着“太子菩薩”的神牌到鄉間化緣募捐，以“所得供太子菩薩”。久而久之，“太子菩薩”被訛傳爲“稗子菩薩”。辛亥革命以後，明光寺才公佈說，這個菩薩就是當年的崇禎太子朱慈烺。
此外，有關朱慈烺下落還有隨着大太監王懷恩歸隱四川的傳說。但是缺乏可信的證據，權當民間故事。
朱三太子案
一
隨着時間的推移，清朝的統治越來越鞏固。朱慈烺也越來越找不出來了。永王朱慈炯、定王朱慈炤兩人也一直沒有重新出現。
在反清勢力的心目中，前明朝的皇子始終具有強大的政治號召力。順治八年（1651年），有人冒稱是崇禎第三子造反；康熙十二年（1673年），北京人楊起隆自稱是朱三太子在皇城根下造反；三藩叛亂時，福建人蔡寅自稱朱三太子，勾結臺灣鄭經造反；康熙四十年以後，江蘇太倉﹑浙江大嵐山等處的反清力量都以擁立朱三太子爲旗號造反。可見，只要有反清情緒的存在，前明朝皇子的存在就對清朝具有政治殺傷力。
在這些以“朱三太子”名義發動的造反起義中，對清朝造成最大威脅的是楊起隆起義。楊起隆是皇城根下長大的北京大老爺們，深諳政治，明白“朱三太子”四個字的政治價值。於是他自稱是崇禎三子，在北京的衚衕裡自己做起了皇帝，封官許願，草草地復辟了明朝，鬧得動靜很大。他勾結紫禁城的太監，原定在1673年12月23日晚上在北京城內外同時放火，殺進皇宮，讓明朝的旗幟重新飄蕩在金鑾殿上。可惜叛徒告密，楊起隆不得不提前造反，終因事出倉促而慘敗。清朝在北京城大肆搜捕造反者，殺死數百人之多。楊起隆卻在混戰中衝出重圍，不知所終。康熙十九年（1680年），清朝曾在漢中抓到一名自稱“朱三太子”的楊起隆。經審問，此楊起隆非彼楊起隆。
有趣的是，這些自稱“朱三太子”的造反者都說自己名叫朱慈煥。而崇禎皇帝真正的第三個兒子是永王朱慈炯。這是什麼回事呢？難道是造反者們連最基本的史實都搞錯了嗎？